机器人制造技术

本申请公开一种机器人，可应用于人工智能、机器人应用、机电一体化等各种场景。该机器人包括：髋关节组件、机械腿组件和底部支撑组件，髋关节组件包括可展机构和二自由度驱动模块，可展机构可用于折叠或展开髋关节组件；机械腿组件设置有两个且对称安装于髋关节组件的两侧，机械腿组件包括主动轮模块、直线腿模块、被动轮模块和二自由度踝关节模块，直线腿模块连接于髋关节组件的二自由度驱动模块；底部支撑组件连接于髋关节组件的可展机构，底部支撑组件包括摆动机构、被动移动轮和支撑底盘；髋关节组件和底部支撑组件可沿直线腿模块的轴线方向上下移动，且直线腿模块可绕二自由度驱动模块做转动，以使机器人的模态转变为轮式模态或者足式模态。式模态或者足式模态。式模态或者足式模态。

【技术实现步骤摘要】
机器人


[0001]本申请涉及机器人
，具体涉及一种机器人。

技术介绍

[0002]目前的移动机器人主要以腿式和轮式的移动平台作为基础，腿式机器人具有多地形的高适应性，轮式机器人可以提高机器人的行进速度和稳定性，更适用于平坦地面的行进。其中，双足机器人常采用多关节腿做移动平台，以适用于多地形地行进运动，但是其移动速度以及步行稳定性限制了双足机器人的有效应用。目前，部分研究集中于结合两种模态的移动机器人，但均不可避免存在有稳定性差、负载能力差等问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种机器人，可以实现机器人的多种模态切换，且使得机器人具备较高的负载能力和稳定性。
[0004]本申请实施例提供了一种机器人，包括：
[0005]髋关节组件，包括可展机构和二自由度驱动模块，所述可展机构可用于折叠或展开所述髋关节组件；
[0006]机械腿组件，设置有两个且对称安装于所述髋关节组件的两侧，所述机械腿组件包括主动轮模块、直线腿模块、被动轮模块和二自由度踝关节模块，所述直线腿模块连接于所述髋关节组件的所述二自由度驱动模块；
[0007]底部支撑组件，连接于所述髋关节组件的所述可展机构，所述底部支撑组件包括摆动机构、被动移动轮和支撑底盘；
[0008]所述髋关节组件和所述底部支撑组件可沿所述直线腿模块的轴线方向上下移动，且所述直线腿模块可绕所述二自由度驱动模块做转动，以使所述机器人的模态转变为轮式模态或者足式模态。
[0009]可选的，所述可展机构包括首尾相连接的中框支架、第一摆杆、中间摆杆和第二摆杆，其中，所述可展机构沿所述中框支架的中轴线成对称分布。
[0010]可选的，所述可展机构由所述中框支架、所述第一摆杆、所述中间摆杆和所述第二摆杆首尾相连形成平行四边形连杆机构。
[0011]可选的，在所述机器人的模态处于所述轮式模态中的双轮模态下，所述髋关节组件的可展机构通过控制所述第一摆杆或所述第二摆杆的转动角度实现所述髋关节组件的展开或折叠。
[0012]可选的，所述直线腿模块包括直线运动机构，所述主动轮模块包括主动轮，所述被动轮模块包括被动轮，所述二自由度踝关节模块包括足底；
[0013]所述髋关节组件和所述底部支撑组件可沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向上下移动，且所述直线腿模块可绕所述二自由度驱动模块做转动，以调整所述主动轮、所述被动轮、所述被动移动轮和所述足底中的至少一个与地面接触的状态，以使所述机
器人的模态转变为轮式模态或者足式模态。
[0014]可选的，所述机器人的模态处于所述足式模态下，所述足底与地面接触，所述髋关节组件处于直线腿模块的中间位置，所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向上下移动。
[0015]可选的，所述二自由度驱动模块包括偏转驱动单元和俯仰驱动单元，其中，所述偏转驱动单元与所述中间摆杆固定连接，所述偏转驱动单元上的第一输出端连接所述俯仰驱动单元，所述偏转驱动单元可带动所述俯仰驱动单元做转动。
[0016]可选的，在所述机器人的模态从所述足式模态转变为所述轮式模态中的双轮模态时，所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向下移动，直至所述底部支撑组件的支撑底盘与地面接触，所述摆动机构转动至离地状态；以及
[0017]所述俯仰驱动单元带动所述机械腿组件的直线腿模块绕所述俯仰驱动单元的轴线转动，直至所述主动轮与地面接触；以及
[0018]所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向向上移动，直至所述底部支撑组件的支撑底盘离开地面。
[0019]可选的，在所述机器人的模态从所述足式模态转变为所述轮式模态中的四轮模态时，所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向向下移动，直至所述底部支撑组件的支撑底盘与地面接触，且所述俯仰驱动单元带动所述机械腿组件的直线腿模块绕所述俯仰驱动单元的轴线转动，直至两条所述机械腿组件上的两个所述主动轮和两个所述被动轮同时与地面接触。
[0020]可选的，在所述机器人的模态从所述轮式模态中的双轮模态转变为三轮模态时，所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向向下移动，直至所述被动移动轮与地面接触，以使两条所述机械腿组件上的两个所述主动轮与所述被动移动轮均与地面接触形成三轮着地的稳定状态。
[0021]可选的，所述主动轮模块还包括主动轮电机和主动轮连接板；
[0022]所述主动轮安装于所述主动轮电机的输出轴上，所述主动轮电机可驱动所述主动轮模块上的所述主动轮，且所述主动轮电机经所述主动轮连接板与所述直线腿模块固定连接。
[0023]可选的，所述直线腿模块还包括直线腿外壳；
[0024]所述主动轮模块经所述主动轮连接板与所述直线腿模块的直线腿外壳固定连接；
[0025]所述直线腿模块的直线运动机构安装在所述直线腿外壳内，所述直线运动机构上的第一输入端与所述俯仰驱动单元上的第二输出端固定连接，所述直线腿模块可绕所述俯仰驱动单元的轴线做转动。
[0026]可选的，所述被动轮模块还包括被动轮连接板；
[0027]所述被动轮模块上的被动轮与所述被动轮连接板可转动连接，并经所述被动轮连接板与所述直线腿外壳固定连接。
[0028]可选的，所述二自由度踝关节模块还包括踝关节俯仰单元和踝关节偏转单元；
[0029]所述二自由度踝关节模块中的所述踝关节俯仰单元经所述踝关节俯仰单元上的第二输入端与所述直线腿外壳固定连接，所述踝关节俯仰单元上的第三输出端与所述踝关节偏转单元的壳体固定连接，且所述踝关节偏转单元可绕所述踝关节俯仰单元上的第三输
出端的轴线做转动；
[0030]所述踝关节偏转单元上的第四输出端与所述足底固定连接，且所述足底可绕所述踝关节偏转单元上的第四输出端的轴线做转动。
[0031]可选的，所述直线腿模块的直线腿外壳上设有第一连接位置、第二连接位置和第三连接位置，其中，所述第一连接位置和所述第三连接位置位于所述直线腿模块的两端，所述第二连接位置设置于所述第一连接位置的临近位置；
[0032]所述二自由度踝关节模块中的所述踝关节俯仰单元经所述踝关节俯仰单元上的第二输入端与所述直线腿外壳上的第一连接位置固定连接；
[0033]所述被动轮模块上的被动轮经所述被动轮连接板与所述直线腿外壳上的第二连接位置固定连接；
[0034]所述主动轮模块经所述主动轮连接板与所述直线腿模块的直线腿外壳上的第三连接位置固定连接。
[0035]可选的，所述底部支撑组件还包括连接杆，所述摆动机构上设有摆动轴线端和第五输出端；
[0036]所述摆动机构上的所述摆动轴线端与所述连接杆可转动连接，以使所述摆动机构可绕所述摆动轴线端的轴线做转动；
[0037]所述摆动机构上的所述第五输出端与所述被动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人，其特征在于，包括：髋关节组件，包括可展机构和二自由度驱动模块，所述可展机构可用于折叠或展开所述髋关节组件；机械腿组件，设置有两个且对称安装于所述髋关节组件的两侧，所述机械腿组件包括主动轮模块、直线腿模块、被动轮模块和二自由度踝关节模块，所述直线腿模块连接于所述髋关节组件的所述二自由度驱动模块；底部支撑组件，连接于所述髋关节组件的所述可展机构，所述底部支撑组件包括摆动机构、被动移动轮和支撑底盘；所述髋关节组件和所述底部支撑组件可沿所述直线腿模块的轴线方向上下移动，且所述直线腿模块可绕所述二自由度驱动模块做转动，以使所述机器人的模态转变为轮式模态或者足式模态。2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述可展机构包括首尾相连接的中框支架、第一摆杆、中间摆杆和第二摆杆，其中，所述可展机构沿所述中框支架的中轴线成对称分布。3.如权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述可展机构由所述中框支架、所述第一摆杆、所述中间摆杆和所述第二摆杆首尾相连形成平行四边形连杆机构。4.如权利要求2所述的机器人，其特征在于，在所述机器人的模态处于所述轮式模态中的双轮模态下，所述髋关节组件的可展机构通过控制所述第一摆杆或所述第二摆杆的转动角度实现所述髋关节组件的展开或折叠。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的机器人，其特征在于，所述直线腿模块包括直线运动机构，所述主动轮模块包括主动轮，所述被动轮模块包括被动轮，所述二自由度踝关节模块包括足底；所述髋关节组件和所述底部支撑组件可沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向上下移动，且所述直线腿模块可绕所述二自由度驱动模块做转动，以调整所述主动轮、所述被动轮、所述被动移动轮和所述足底中的至少一个与地面接触的状态，以使所述机器人的模态转变为轮式模态或者足式模态。6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述机器人的模态处于所述足式模态下，所述足底与地面接触，所述髋关节组件处于直线腿模块的中间位置，所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向上下移动。7.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述二自由度驱动模块包括偏转驱动单元和俯仰驱动单元，其中，所述偏转驱动单元与所述中间摆杆固定连接，所述偏转驱动单元上的第一输出端连接所述俯仰驱动单元，所述偏转驱动单元可带动所述俯仰驱动单元做转动。8.如权利要求7所述的机器人，其特征在于，在所述机器人的模态从所述足式模态转变为所述轮式模态中的双轮模态时，所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向下移动，直至所述底部支撑组件的支撑底盘与地面接触，所述摆动机构转动至离地状态；以及所述俯仰驱动单元带动所述机械腿组件的直线腿模块绕所述俯仰驱动单元的轴线转动，直至所述主动轮与地面接触；以及
所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向向上移动，直至所述底部支撑组件的支撑底盘离开地面。9.如权利要求7所述的机器人，其特征在于，在所述机器人的模态从所述足式模态转变为所述轮式模态中的四轮模态时，所述髋关节组件和所述底部支撑组件沿所述直线腿模块的直线运动机构的轴线方向向下移动，直至所述底部支撑组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东胜，盛闽华，钱泽宇，徐淇玮，黎雄，梁聪慧，熊坤，郑宇，王帅，迟万超，向灵竹，张正友，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：